Chemisches Recycling kunststoffhaltiger Abfälle als Beitrag zur Schließung des Kohlenstoffkreislaufs

Eine besondere aktuelle Herausforderung in der Etablierung der Kreislaufwirtschaft ist die signifikante Erhöhung des tatsächlichen stofflichen Verwertungsanteils der Kunststoffe als Teil der Abfälle, um den erforderlichen Anstieg der Recyclingquoten sowohl für technische Kunststoffe als auch für Verpackungen zu erreichen.

Hemmnisse für das stoffliche Recycling von Kunststoffabfällen sind Verbundwerkstoffe, der Anfall der Produkte am Ende des Lebenszyklus in komplexen Stoffgemischen und die damit verbundenen hohen Kosten der Trennung, oder die Sicherstellung der Qualität der Sekundärrohstoffe, um ein „Downcycling“ zu minimieren. Der Verwertungsanteil ist bei Produktionsabfällen aufgrund des oft sortenreinen und wenig verunreinigten Aufkommens höher als bei den PostConsumer-Abfällen. Nur ein sehr geringer Anteil der kunststoffhaltigen Abfälle wird derzeit rohstofflich verwertet.

Es stellt sich die Frage, welchen Beitrag das chemische Recycling („rohstoffliche Verwertung“, „Waste-to-Chemicals“) als Ergänzung zur mechanischen Sortierung zur Schließung des anthropogenen Kohlenstoffkreislaufs und zur Senkung des fossilen Rohstoffanteils in den Produkten der chemischen Industrie leisten kann. ... mehrHierbei gilt es, die Prozesskette zwischen realen gemischten Abfallströmen und den Einsatzstoffanforderungen der chemischen Industrie zu schließen.

Auf Basis einer aktuellen Techno-ökonomischen Studie zu den generellen Potenzialen von Vergasung und Pyrolyse wird zunächst der Stand der Technik thermochemischer Verfahren anhand repräsentativer Beispielprozesse aufgezeigt.
Weiterhin werden die wesentlichen technologischen Hürden und Entwicklungsbedarfe beim Recycling realer gemischter kunststoffhaltiger Abfallfraktionen aus den existierenden Sammlungs- und Sortiersystemen erläutert.
Als Technologien werden dabei mechanische Vorbehandlung, Vergasungs- und Pyrolyseverfahren sowie die zugehörige Produktaufbereitung betrachtet.

Ergänzt wird diese systematische Darstellung des verfahrenstechnischen Aufgabengebiets durch Ergebnisse exemplarischer eigener Validierungsversuche zu den Potenzialen der Pyrolyse.